Τεχνητή νοημοσύνη: Ερευνητές έφτιαξαν από το μηδέν ιούς που σκοτώνουν βακτήρια

Ερευνητές στην Καλιφόρνια κατάφεραν να σχεδιάσουν το DNA ενός ιού ξεκινώντας από το μηδέν και τελικά εξουδετερώνοντας βακτήρια, κάτι που μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους στην επιστήμη αλλά και στην υγεία. Η ομάδα του Στάνφορντ και του ανεξάρτητου Arc Institute δημιούργησε παραλλαγές ενός γνωστού βακτηριοφάγου, του phiX174, ο οποίος έχει μόλις 11 γονίδια και πολύ μικρό μήκος 5.000 ζεύγη νουκλεοτιδίων (τα δομικά μόρια του DNA). Το αποτέλεσμα θεωρείται η πρώτη περίπτωση «γενετικού σχεδιασμού» ιών από αλγόριθμους.

Για να το πετύχουν, εκπαίδευσαν ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης σε περισσότερα από δύο εκατομμύρια γονιδιώματα άλλων βακτηριοφάγων. Tο συγκεκριμένο εργαλείο πρότεινε καινούριες γενετικές ακολουθίες και οι επιστήμονες «εκτύπωσαν» 302 από αυτά τα σχέδια και τα εισήγαγαν σε καλλιέργειες βακτηρίων E. coli. Από τις δοκιμές, 16 ιοί αποδείχθηκαν λειτουργικοί: μπόρεσαν να μολύνουν τα βακτήρια, να πολλαπλασιαστούν και να τα σκοτώσουν.

Βιολογία με λίγη βοήθεια

Όπως διαβάζουμε στο MIT Technology Review, η επιτυχία αυτή προκάλεσε ενθουσιασμό αλλά και επιφυλάξεις. Οι ιοί δεν θεωρούνται ζωντανοί οργανισμοί και η δυνατότητα μιας μηχανής να δημιουργεί γονιδιώματα που γίνονται βιολογικά ενεργά αποτελεί σταθμό. Οι ειδικοί επισημαίνουν ότι η διαδικασία θυμίζει μια πιο γρήγορη εκδοχή της κλασικής μεθόδου «δοκιμής και σφάλματος», που στο παρελθόν απαιτούσε χρόνια επίπονης εργασίας. Τώρα, η ταχύτητα με την οποία μπορεί η τεχνητή νοημοσύνη να δοκιμάζει παραλλαγές αλλάζει τα δεδομένα στη βιολογία.

Και έπονται τα βακτήρια

Οι πιθανές εφαρμογές είναι πολυάριθμες. Ήδη οι γιατροί χρησιμοποιούν βακτηριοφάγους σε περιπτώσεις ασθενών με ανθεκτικές λοιμώξεις, ενώ αντίστοιχα πειράματα γίνονται στη γεωργία για την προστασία καλλιεργειών από βακτήρια. Επίσης, η γονιδιακή θεραπεία βασίζεται συχνά στη χρήση ιών για τη μεταφορά γονιδίων στον ανθρώπινο οργανισμό. Εάν η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να δημιουργήσει πιο ασφαλείς φορείς, τότε οι θεραπείες αυτές θα γίνουν πιο στοχευμένες και πιο ασφαλείς.

Οι κίνδυνοι είναι προφανείς

Ωστόσο, το εγχείρημα δεν είναι απαλλαγμένο από κινδύνους. Οι ερευνητές δηλώνουν ότι δεν εκπαίδευσαν το μοντέλο σε ιούς που προσβάλλουν ανθρώπους, για λόγους ασφαλείας. Παρόλα αυτά, ειδικοί προειδοποιούν ότι η ίδια τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για επικίνδυνους σκοπούς, π.χ. για τον σχεδιασμό παθογόνων με αυξημένη μολυσματικότητα. Η πιθανότητα αυτή δημιουργεί ανησυχίες όσον αφορά στη βιοασφάλεια, με τους επιστήμονες να ζητούν αυστηρή εποπτεία σε κάθε τέτοια έρευνα.

Η πολυπλοκότητα μεγαλύτερων οργανισμών είναι ένα ακόμη εμπόδιο. Ο ιός phiX174 έχει ένα από τα πιο μικρά γονιδιώματα που γνωρίζουμε· αντίθετα, βακτήρια όπως η E. coli διαθέτουν χιλιάδες φορές μεγαλύτερο. Αυτό σημαίνει ότι δεν είναι δυνατή η πλήρης δημιουργία ζωντανών οργανισμών. Παρόλα αυτά, εταιρείες βιοτεχνολογίας επενδύουν ήδη σε εργαστήρια όπου η τεχνητή νοημοσύνη προτείνει συνεχώς νέα γονιδιώματα, τα οποία δοκιμάζονται και βελτιώνονται με αυτοματοποιημένο τρόπο.

Για πολλούς επιστήμονες, η έρευνα αυτή είναι μόνο το πρώτο βήμα. Αν η τεχνολογία προχωρήσει με ασφάλεια, μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για θεραπείες που σήμερα μοιάζουν αδύνατες, για ανθεκτικότερες καλλιέργειες και ίσως, στο μέλλον, για τη δημιουργία οργανισμών με εντελώς νέες ιδιότητες.